هنرمندی که نمایانگر دیدگاه دنیای هیکی است. اعتبار: Shang-Min Tsai/UCR
تحقیقات اخیر نشان داده است که ادعاهایی مبنی بر کشف یک گاز با امضای زیستی نابهنگام بوده است.
اخیر گزارش ها بر ناساج تلسکوپ فضایی جیمز وب یافتن نشانه‌هایی از حیات در سیاره‌ای دور به‌طور قابل‌توجهی باعث هیجان شد. یک مطالعه جدید این یافته را رد می کند، اما همچنین نشان می دهد که چگونه تلسکوپ می تواند وجود گاز ساخته شده توسط حیات را آزمایش کند.
یو سی ریورساید مطالعهمنتشر شده در نامه های مجله اخترفیزیکممکن است برای علاقه مندان به بیگانگان ناامید کننده باشد، اما امکان کشف در آینده نزدیک را رد نمی کند.
شواهدی از زندگی در K2-18b
در سال 2023، گزارش‌های وسوسه‌انگیز از گازی با امضای زیستی در جو سیاره به نام K2-18b منتشر شد که به نظر می‌رسید شرایط مختلفی دارد که حیات را ممکن می‌سازد.
بسیاری از سیارات فراخورشیدی، یعنی سیاراتی که به دور ستارگان دیگر می چرخند، به راحتی با زمین قابل مقایسه نیستند. دما، اتمسفر و آب و هوای آنها تصور حیات از نوع زمین را در آنها دشوار می کند.
مفهوم یک هنرمند نشان می دهد که سیاره فراخورشیدی K2-18 b بر اساس داده های علمی چگونه می تواند باشد. با احترام: NASA، ESA، CSA، Joseph Olmsted (STScI)، Nikku Madusudhan (IoA)
شرایط منحصر به فرد K2-18b
K2-18b، با این حال، کمی متفاوت است. این سیاره تقریباً به اندازه زمین تابش خورشیدی دریافت می کند. شانگ مین تسای، دانشمند پروژه UCR و نویسنده مقاله، گفت: و اگر جو به عنوان یک عامل حذف شود، K2-18b دمایی نزدیک به زمین دارد که همچنین موقعیت ایده آلی برای یافتن حیات است.
جو K2-18b برخلاف جو مبتنی بر نیتروژن ما عمدتاً هیدروژن است. اما حدس و گمان هایی وجود دارد که K2-18b مانند زمین دارای اقیانوس هایی از آب است. این امر K2-18b را به یک دنیای بالقوه “Hycean” تبدیل می کند، به این معنی که ترکیبی از جو هیدروژنی و اقیانوس های آبی است.
اکتشافات تلسکوپ فضایی جیمز وب
سال گذشته، تیمی از کمبریج متان و دی اکسید کربن را در اتمسفر K2-18b با استفاده از JWST شناسایی کردند – عناصر دیگری که می‌توانند نشانه‌های حیات را نشان دهند.
از نظر جست‌وجوی حیات، چیزی که روی کیک بود، این بود که سال گذشته این محققان کشف مشکوک دی متیل سولفید یا DMS را در جو این سیاره که توسط فیتوپلانکتون‌های اقیانوسی زمین تولید می‌شود، گزارش کردند. تسای گفت. DMS منبع اصلی گوگرد در هوای سیاره ما است و ممکن است در تشکیل ابر نقش داشته باشد.
در این تصویر، سپر خورشیدی چندلایه تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا در زیر آینه لانه زنبوری رصدخانه گسترش یافته است. اعتبار: NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez
چالش در تشخیص DMS
از آنجایی که داده های تلسکوپ قطعی نبود، محققان UCR می خواستند دریابند که آیا DMS کافی می تواند در سطوح قابل تشخیص K2-18b، که حدود 120 سال نوری از زمین فاصله دارد، جمع شود. مانند هر سیاره ای در این دوردست، به دست آوردن نمونه های فیزیکی از مواد شیمیایی اتمسفر غیرممکن است.
تسای گفت: «سیگنال DMS از تلسکوپ وب خیلی قوی نبود و تنها به روش‌های خاصی در هنگام تجزیه و تحلیل داده‌ها نشان داده می‌شد. ما می‌خواستیم بدانیم که آیا می‌توانیم از چیزی که به نظر می‌رسد نشانه‌ای از DMS است مطمئن باشیم یا خیر.
نتایج تحقیقات و چشم اندازهای آینده
بر اساس مدل‌های رایانه‌ای که فیزیک و شیمی DMS و همچنین جو مبتنی بر هیدروژن را در نظر می‌گیرند، محققان به این نتیجه رسیدند که داده‌ها بعید است که وجود DMS را نشان دهد. Tsai گفت: “سیگنال به شدت با متان همپوشانی دارد و ما فکر می کنیم که انتخاب DMS از متان فراتر از توانایی های این ابزار است.”
با این حال، محققان معتقدند که امکان تجمع DMS تا سطوح قابل تشخیص وجود دارد. برای اینکه این اتفاق بیفتد، پلانکتون یا هر گونه حیات دیگر باید 20 برابر بیشتر از آنچه روی زمین وجود دارد، DMS تولید کند.
بهبود تکنیک های تشخیص
یافتن حیات در سیارات فراخورشیدی با توجه به فاصله آنها از زمین کار دشواری است. برای یافتن DMS، تلسکوپ وب باید از ابزاری استفاده کند که بتواند طول موج های فروسرخ در جو را بهتر از دستگاهی که سال گذشته استفاده شد، تشخیص دهد. خوشبختانه، این تلسکوپ اواخر امسال از چنین ابزاری استفاده خواهد کرد و به طور قطع نشان می دهد که آیا DMS در K2-18b وجود دارد یا خیر.
چشم انداز تحقیقات سیارات فراخورشیدی
«بهترین امضاهای زیستی از سیاره فراخورشیدی ممکن است بسیار متفاوت از آنهایی باشد که امروزه به وفور روی زمین می یابیم. ادی شویترمن، اختر زیست شناس UCR، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: در سیاره ای با جوی غنی از هیدروژن، ممکن است به احتمال زیاد DMS تولید شده توسط حیات به جای اکسیژن تولید شده توسط گیاهان و باکتری ها در زمین باشد.
با توجه به پیچیدگی جستجوی سیارات دوردست برای یافتن نشانه‌های حیات، برخی در مورد انگیزه‌های مداوم محققان متعجب هستند.
«چرا به جستجوی فضا برای نشانه‌های حیات ادامه می‌دهیم؟ تصور کنید شب در جاشوا تری کمپ می زنید و چیزی می شنوید. غریزه شما این است که نوری بتابانید تا ببینید چه چیزی آنجاست. این کاری است که ما انجام می دهیم، به نوعی،” Tsai گفت.
مرجع: “گازهای گوگرد بیوژنیک به عنوان امضاهای زیستی در مناطق معتدلنپتون Worlds Water اثر شانگ مین تسای، هامیش اینس، نیکلاس اف. ووگان و ادوارد دبلیو. شویترمن، 2 مه 2024، نامه های مجله اخترفیزیکی.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad3801